При лікуванні раку виділяють основні способи лікування – хірургічне втручання, хіміотерапія та використання джерел іонізуючого випромінювання. Всі ці методи жорсткі та кардинальні, часто з важкими побічними ефектами. Але на даний час ніяких вагомих альтернативних методів вченими і медиками не знайдено. Тому необхідно підвищувати якість лікування та безпеку при використанні цих методів. Сучасний повний ланцюжок променевої терапії як правило складається: з отримання зображення комп'ютерного томографа; аналіз цього зображення лікарем та виділенням зони опромінення з визначеними величинами доз; формування режимів роботи генераторів іонізуючого опромінення різних типів медичними фізиками; правильна укладка пацієнта під опромінення; коректна його фіксація. Нажаль на даному етапі розвитку променевої терапії повний контроль цього технологічного ланцюжка замінюється хоч і важливою, але обмеженою процедурою визначення дози від генератора опромінення (прискорювача електронів, апаратів з Cо-60) на деякій глибині водного фантому і дуже рідко, коли використовуються повні антропоморфні фантоми з максимальним наближенням до структури людського тіла з можливими відхиленнями, пов’язаними з протезами та іншими вставками в людське тіло. Вони добре відображають різницю електронних густин таких частин тіла як легені, кістки і т.п. Дози всередині таких фантомів вимірюються як правило високоточними детекторами для клінічної дозиметрії (точність порядка 1%) - термолюмінесцентними детекторами, детекторами оптично-стимульованої люмінесценції, радіохромними плівками. На жаль навіть в економічно розвинутих країнах рідко коли використовують для контролю усього технологічного ланцюжка антропоморфні фантоми в першу чергу із-за високої ціни контролюючого обладнання (50-80 тис. доларів). Автори проєкту пропонують розробити на основі свого попереднього досвіду та навичок бюджетну систему контролю якості рентгенодіагностики та лікування онкологічних захворювань за допомогою ДІВ з використанням дешевих антропоморфних фантомів з ТЛД та ОСЛ рідерами за ціною від трьох до п’яти тисяч доларів (завдяки розвитку нових технологій, з якими вже працюють автори). Дешеві фантоми пропонується виготовляти з використанням спеціалізованого гібридного 3D принтера, який вже створено автором проєкту. В результаті система такого контролю може мати ціну менше 15 тисяч доларів. Також автори пропонують створити спеціалізоване програмне забезпечення для навчання студентів медичній фізиці та вільне програмне забезпечення плануючої системи для променевої терапії (для ефективного навчання студентів). Такі пропозиції в цілому можуть стати хорошою дидактично навчальною базою для запровадження в Україні спеціальності медична фізика (як для навчання студентів, так і персоналу онкологічних закладів).
Мета Проєкту

Розробка кількох підходів лікування онкологічних захворювань, які в комплексному використанні можуть значно покращити якість та безпеку лікування раку та рентгенодіагностики



Основні завдання

1.Провести модернізацію вже виготовленого в рамках попереднього проєкту (grant of Euro Commission funding), 2018-2020, (STCU, №9903) “Створення універсальних тестових платформ для досліджень та розробки детекторів іонізуючого випромінювання для використань в медицині” спеціалізованого гібридного 3D принтера для прискорення, покращення якості і ще більшого здешевлення виготовлення антропоморфних фантомів. 2.Розробка та виготовлення прототипу ТЛД рідера (ціною не більше 5 тисяч доларів) з використанням нових технологій.

3.Розробка та виготовлення прототипу ОСЛ рідера (ціною не більше 5-7 тисяч доларів) з використанням нових технологій.

4.Створення системи перекалібровки для стандартного сканера для зменшення ціни скануючого приладу до 5 раз.

5.Розробка вільної RTPS для базового навчання студентів в області медичної фізики, клінічної дозиметрії.

6.Створення спеціалізованого програмного забезпечення для ефективного навчання студентів та персоналу медичній фізиці.



Частина учасників проєкту від Київського національного університету імені Тараса Шевченка, КНУТШ (включно з керівником) мають великий досвід роботи з детекторами іонізуючого випромінювання як в Україні, так і за кордоном. Керівник проєкту приймає участь в кількох міжнародних колабораціях з фізики високих енергій та ядерної фізики, особливо з ухилом на використання систем з фотодетекторами, що є дуже важливо для систем ОСЛ та ТЛД. Основна частина учасників від КНУТШ має доступ до різних типів детекторів та ДІВ, працює на кафедрі ядерної фізики. Керівник проєкту за останні 5 років приймав участь в кількох українських проєктах пов’язаних з використанням фізики в медицині, а також у великому проєкті фінансованому Євросоюзом (grant of Euro Commission funding), 2018-2020, (STCU, №9903) “Створення універсальних тестових платформ для досліджень та розробки детекторів іонізуючого випромінювання для використань в медицині)”. В рамках цього ж проєкту нами було накопичено велика кількість матеріалу, який можна буде використовувати в запропонованому проєкті (матеріали для фантомів, ТЛД та ОСЛ детектори, фото детектори різних типів, електронні складові, фронтенд електроніка для детекторних систем та інші електронні компоненти). Також в проєкті планується участь чотирьох організацій, з них три онкологічні клініки, які знаходяться в п’ятірці кращих онкологічних закладів та інститут НАМНУ, який спеціалізується в радіології та онкології. А учасниця з цього інституту (Л.Л. Стадник) є одним з найкращим спеціалістів в Україні в області контролю та підвищення якості. Ці заклади мають широкий набір різноманітного обладнання, що дозволяє проводити дослідження та контроль складних приладів, які планується створити в рамках проєкту.



Головний виконавець:



Київського національного університету імені Тараса Шевченка



Субвиконавці:



ТОВ "Медичний центр імені академіка Ю.П. Спіженка".

КНП "Київський міський клінічний онкологічний центр"

ТОВ "Капитал" МЦ "Універсальна клініка "Оберіг"

Державне некомерційне підприємство «Національний Інститут Раку» ДНП «НІР»

Національна дитяча спеціалізована лікарня "ОХМАТДИТ" МОЗ України

ДУ "Інститут медичної радіології та онкології ім. С.П.Григор'єва"